海藻酸鈉的研究與應(yīng)用進(jìn)展

彭琪琪

【摘 要】 海藻酸鈉（SA）是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種天然多糖類物質(zhì)，是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸按（1→4）鍵連接而成，具有pH敏感性和一定的黏附性，安全環(huán)保，成本低廉，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、食品包裝、環(huán)境污染治理等領(lǐng)域[1]。本文對(duì)近十年海藻酸鈉的研究與應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 海藻酸鈉 醫(yī)藥領(lǐng)域 食品保鮮 污水治理

海藻酸鈉又稱褐藻酸鈉，是一種從海藻中提取的天然高分子多糖，無毒，可生物降解，具有良好的生物相容性和pH敏感性。海藻酸鈉作為陰離子型高分子，遇陽離子可形成凝膠層，形成條件溫和，適合用于醫(yī)藥領(lǐng)域作為藥物緩釋載體[2]。除此之外，海藻酸鈉具有良好的保濕性、抗菌性、透氣性等特點(diǎn)，可以有效地進(jìn)行食品保鮮。海藻酸鈉來源廣泛、成本低廉，有利于推廣工業(yè)化應(yīng)用。

1.醫(yī)藥領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

海藻酸鈉在醫(yī)藥領(lǐng)域的巨大潛能使其成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。在普通的藥物治療中，藥物的突釋會(huì)降低療效，增加藥物的服用頻率，加重患者的身體和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而藥物治療在醫(yī)療領(lǐng)域占有相當(dāng)大的比重，因此提高藥物療效一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。

海藻酸鈉形成的水凝膠能夠阻滯藥物釋放，達(dá)到緩釋效果。并且，利用海藻酸鈉制得的藥物載體可徹底降解、容易排泄，適用于體內(nèi)藥物治療[3]。

海藻酸鈉具有良好的生物相容性、無毒、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，因此可用于制作生物支架，滿足醫(yī)用需求。毛偉等人[4]利用0.25%的氯化鐵溶液增強(qiáng)海藻酸鈉水凝膠空心圓管的力學(xué)性能，制得較穩(wěn)定的空心圓管及其類血管網(wǎng)絡(luò)支架，可有效運(yùn)輸和灌注細(xì)胞培養(yǎng)液。

2.食品工業(yè)的研究與應(yīng)用

海藻酸鈉可有效抑制食品表面微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)食品保鮮期。對(duì)于食品，安全性永遠(yuǎn)是不容忽視的問題，近年來出現(xiàn)的無機(jī)和有機(jī)抗菌薄膜安全性問題仍令人擔(dān)憂。而海藻酸鈉作為天然多糖物質(zhì)，無毒、生物降解性良好，安全環(huán)保，因此被廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、肉類以及海產(chǎn)品等的保鮮中。郭錦棠等人[5]以海藻酸鈉為基材，以丁香油和肉桂油作為殺菌劑，制備具有殺菌性能的可食性海藻酸鈉膜，通過實(shí)驗(yàn)得出，當(dāng)海藻酸鈉為3.0%、CaCl2為5.0%、甘油為1.0%、吐溫-80為2.0%、丁香油和肉桂油為2.0%（上述數(shù)據(jù)均為各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，膜的綜合性能最好。

水果不耐貯藏，采摘后在運(yùn)輸或貯存的過程中容易滋生霉菌，腐敗變質(zhì)，影響水果品質(zhì)，而海藻酸鈉可作為天然食品保鮮劑解決這一難題。帥良等人[6]發(fā)現(xiàn)采用2%海藻酸鈉涂膜處理百香果具有優(yōu)良的保鮮效果，不僅可以降低果實(shí)失重率和皺縮指數(shù)，維持外觀品質(zhì);而且能夠較好地維持百香果的TSS（可溶性固形物）、Vc、總酸和總糖含量，保證其風(fēng)味。

海藻酸鈉與其它抗菌性物質(zhì)復(fù)合后，能夠使其抗菌效果明顯增大。植物精油抗菌活性強(qiáng)，并且無毒副作用、安全性高，其與海藻酸鈉協(xié)同復(fù)合后可有效用于食品保鮮。薛瓊等人[7]以殼聚糖、海藻酸鈉為壁材，以肉桂精油為芯材，采用復(fù)凝聚法制備微膠囊，研究表明，當(dāng)殼聚糖/海藻酸鈉質(zhì)量比為2：1，芯壁比為4：1時(shí)，制得的微膠囊成球效果較好，精油覆蓋率較高，用于果蔬保鮮可有效減少氣味，延緩揮發(fā)。

3.海藻酸鈉復(fù)合改性的研究與應(yīng)用

海藻酸鈉的力學(xué)性能較差，強(qiáng)度和韌性較低，限制了其應(yīng)用和發(fā)展。有研究表明，共混是提高分子材料力學(xué)性能的有效途徑之一。冀虎等人[8]運(yùn)用氧化海藻酸鈉交聯(lián)明膠制備海藻酸鈣/明膠（半）互穿網(wǎng)絡(luò)，所得復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)于單一組分。并且明膠、海藻酸鈉無毒，所制得的復(fù)合材料可用于醫(yī)療領(lǐng)域，在傷口止血、防感染，治療燒傷等方面均有應(yīng)用。崔莉等人[9]以羧甲基殼聚糖（CMC）和海藻酸鈉（SA）為原料，京尼平為交聯(lián)劑，制得CMC/SA半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，其具有良好的pH敏感性、pH快速響應(yīng)性以及溶脹可逆性，對(duì)于藥物靶向釋放、染料吸附等方面具有很大的應(yīng)用潛力。

4.污水治理方面的研究與應(yīng)用

生活污水、工廠廢水的大量排放以及農(nóng)業(yè)污染等使得環(huán)境問題日益嚴(yán)重，環(huán)境污染成為亟待解決的問題。對(duì)于污水治理，目前較為熱門的是生物處理，生物吸附工藝是污水治理的有效方法之一。

已經(jīng)有研究人員將海藻酸鈉應(yīng)用于污水治理，效果良好。謝水波等人[10]以戊二醛作為交聯(lián)劑，將羥乙基纖維素（HEC）與海藻酸鈉（SA）進(jìn)行交聯(lián)得到HEC/SA高分子復(fù)合多孔薄膜，在45℃，HEC/SA復(fù)合膜的理論吸附容量達(dá)到357.1mg/L。復(fù)合膜能夠通過解吸重復(fù)使用且吸附容量變化極小，具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

5.結(jié)論

作為天然產(chǎn)物，海藻酸鈉的優(yōu)良特性決定了其巨大的應(yīng)用潛力。而且，海藻酸鈉來源豐富，制備簡(jiǎn)便，成本低廉，有利于推廣工業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)然，海藻酸鈉力學(xué)性能較差也是不容忽視的問題，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于海藻酸鈉的研究，推動(dòng)其發(fā)展和應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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